Bearbeitung von Aufgaben innerhalb vorlesungsbegleitender Übungen

Kurzzusammenfassung:

In diesem Lehr-Lern-Arrangement geht es um Lernaufgaben, welche innerhalb einer vorlesungsbegleitenden Übungsstunde von den Studierenden bearbeitet werden. Der gesamte Aufgabenprozess (Einführung, Bearbeitung, Besprechung und Vertiefung sowie Abschluss) findet direkt innerhalb der Übung statt. Die Studierenden erhalten zu Beginn Aufgabenblätter und bearbeiten diese. Die Übungsleitung steht bei Fragen zur Verfügung und bespricht die Lösungen vollständig.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden beschäftigen sich intensiv mit den Vorlesungsinhalten in der Übung.
  • Die Studierenden werden in den Übungen selbst aktiv und bearbeiten gestellte Aufgaben.
  • Die Studierenden erhalten direkte Rückmeldung zu ihren Lösungen und müssen nicht bis zur nächsten Besprechung (i.d.R. eine Woche später) warten.

Didaktische Funktion(en):

  • Wiederholung & Festigung
  • Transfer & Anwendung
  • Beurteilung
  • Rückmeldung & Feedback

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

In „traditionellen Lehrformaten“ – gemeint sind damit Präsenzveranstaltungen, welche primär auf eine Wissensvermittlung abzielen (vgl. Sailer & Figas 2018) – spielen häufig Lernaufgaben eine Rolle. In vielen Fällen werden diese im Anschluss an die Wissensaneignung individuell von Studierenden außerhalb der Lehrveranstaltung bearbeitet (vgl. ebd.). Wenn es sich dabei um kleinere Aufgaben handelt mit einer geringen Bearbeitungszeit, die begleitend zu einer Lehrveranstaltung mit engem Rückbezug zu dieser eingesetzt werden, kann diese Art der aufgabenorientierten Lehre auch als „Strategie der kleinteilig-begleitenden Aufgaben“ bezeichnet werden (vgl. Bartel 2019), welche etwa in Übungen nach der Bearbeitung besprochen werden (siehe hierzu z.B. das Lehr-Lern-Arrangement Aufgabenbesprechung in Übungen). In dem hier vorgestellten Lehr-Lern-Arrangement werden die Aufgaben jedoch nicht in Einzelarbeit außerhalb der Lehrveranstaltung bearbeitet, sondern der gesamte Aufgabenprozess – Einführung, Bearbeitung, Besprechung und Vertiefung sowie Abschluss (vgl. Figas et al. 2014) – findet innerhalb der Präsenzphase statt, wie es etwa auch im Flipped Teaching üblich ist (Sailer & Figas 2018, S. 321). Das hier beschriebene Lehr-Lern-Arrangement lässt sich auf verschiedene Aufgabenformate anwenden (zu Aufgabenformaten siehe Bartel & Hagel 2015).

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Partnerarbeit, Kleingruppenarbeit (3-5)

Anzahl der Lernenden:

1 bis 30 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrpersonen müssen sich gut mit den Inhalten der Übung und den Aufgaben auskennen, da diese bei Fragen Hilfestellung geben sollen und auch die Lösung live vorstellen.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:

Hinweise zur Vorbereitung:

  • Konzeption von Aufgaben.
  • Vorbereiten eines Lösungsvorschlags.

Hinweise zur Nachbereitung:

  • Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 90 Minuten (je eine Übungseinheit)


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

  • Die Studierenden beschäftigen sich in der Übung mit den Lehrinhalten.
  • Die Studierenden können sich bei Problemen untereinander austauschen.
  • Die Studierenden können ihren eigenen Wissensstand überprüfen.

Grenzen und Schwächen:

  • Studierende beschäftigen sich möglicherweise nicht mehr zusätzlich mit den Lehrinhalten zu Hause.

Sonstige Hinweise:


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Bartel, Paula (2019): Aufgabenorientierte Hochschullehre: Eine explorative Untersuchung zum Einsatz von Lernaufgaben in der Hochschullehre aus allgemeindidaktischer und fachdidaktischer Sicht. Dissertation. Universität Augsburg.
  • Figas, Paula et al. (2014): Man wächst mit seinen Aufgaben. Über die kompetenzorientierte Konstruktion von Lernaufgaben in der Hochschullehre am Beispiel von Software Engineering. In: Ralle, Bernd et al. (Hrsg): Lernaufgaben entwickeln, bearbeiten und überprüfen. Ergebnisse und Perspektiven fachdidaktischer Forschung. Münster: Waxmann, S. 246–249.
  • Figas, Paula; Bartel, Alexander; Hagel, Georg (2015): Übung macht den Meister? Lernaufgabentypen im Hochschulfach Software Engineering. In: Spillner, Andreas; Lichter, Horst (Hrsg.): Tagungsband des 14. Workshops ”Software Engineering im Unterricht der Hochschulen” (SEUH). Dresden, S. 21–27.
  • Figas, Paula; Hagel, Georg (2016): Merkmale hochschuldidaktischer Lernaufgaben aus Studierendensicht. In: Stefan Keller und Christian Reintjes (Hg.): Aufgaben als Schlüssel zur Kompetenz. Münster: Waxmann, S. 417-428.
  • Sailer, Maximilian; Figas, Paula (2018): Umgedrehte Hochschullehre: Eine Experimentalstudie zur Rolle von Lernvideos und aktivem Lernen im Flipped Teaching. In: Die Hochschullehre 4, S. 317–338.

Besprechung und Vertiefung von Aufgaben in vorlesungsbegleitenden Übungen

Kurzzusammenfassung:

In diesem Lehr-Lern-Arrangement geht es um die Besprechung von Lernaufgaben, welche begleitend zu einer Großgruppenveranstaltung (Vorlesung) von den Studierenden in Eigenarbeit bearbeitet werden. Die Aufgabenbesprechung in Übungen mit Kleingruppen ist dabei wohl das geläufigste Mittel, um Lösungen bzw. Lösungsvorschläge zu Aufgabenblättern in Großgruppenveranstaltungen nachzubesprechen. Die Studierenden bekommen nach der Wissensvermittlung in der Vorlesung ein Aufgabenblatt, welches sie bis zur nächsten Übung in Eigenarbeit bearbeiten. In der folgenden Übungsstunde werden die Lösungen der Studierenden besprochen.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können Fehler in ihren Lösungen nachvollziehen.
  • Die Studierenden können ihre eigene Lösung präsentieren und erklären.

Didaktische Funktion(en):

  • Wiederholung & Festigung
  • Transfer & Anwendung
  • Beurteilung
  • Rückmeldung & Feedback

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

In „traditionellen Lehrformaten“ – gemeint sind damit Präsenzveranstaltungen, welche primär auf eine Wissensvermittlung abzielen (vgl. Sailer & Figas 2018) – spielen häufig Lernaufgaben eine Rolle. Sie werden im Anschluss an die Wissensaneigung individuell von Studierenden außerhalb der Lehrveranstaltung bearbeitet (vgl. ebd.). Wenn es sich dabei um kleinere Aufgaben handelt mit einer geringen Bearbeitungszeit, die begleitend zu einer Lehrveranstaltung mit engem Rückbezug zu dieser eingesetzt werden, kann diese Art der aufgabenorientierten Lehre auch als „Strategie der kleinteilig-begleitenden Aufgaben“ bezeichnet werden (vgl. Bartel 2019). Der Aufgabenprozess kann dabei unterteilt werden in die Prozesse (1) Einführung, (2) Bearbeitung, (3) Besprechung und Vertiefung sowie (4) Abschluss (vgl. Figas et al. 2014). Für den Lernerfolg der Studierenden ist dabei besonders die Nachbesprechung wichtig, welche etwa in Übungen oder Tutorien stattfinden kann. Das hier beschriebene Lehr-Lern-Arrangement lässt sich auf verschiedene Aufgabenformate anwenden (zu Aufgabenformaten siehe Bartel & Hagel 2015).

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Plenum

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrpersonen benötigen sehr gute Kenntnisse im jeweiligen Aufgabengebiet.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe 1 (siehe Figas, Bartel & Hagel 2015)
Beispielaufgabe 2 (siehe Figas, Bartel & Hagel 2015)

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Aufgaben. Vorbereiten eines Lösungsvorschlags.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Kann stark, in Abhängigkeit vom Thema, variieren


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Die Studierenden können ihre Lösungsmöglichkeit mit den ihrer Kommiliton(inn)en vergleichen. Die Studierenden können ihren eigenen Wissensstand überprüfen

Grenzen und Schwächen:

Es wird nur ein kleiner Teil der anwesenden Studierenden aktiviert.

Sonstige Hinweise:

Dieses Lehr-Lern-Arrangement ist sehr allgemein gehalten, da es in verschiedenen Fachbereichen ohne nennenswerte Unterschiede umgesetzt wird. In dem hier beschriebenen Beispiel werden die Aufgaben in Einzelarbeit außerhalb der Lehrveranstaltung bearbeitet. Es gibt jedoch noch weitere Möglichkeiten den Aufgabenprozess zu gestalten. In dem Lehr-Lern-Arrangement Bearbeitung von Aufgaben innerhalb vorlesungsbegleitender Übungen ist beispielhaft beschrieben, wie der gesamte Aufgabenprozess (Einführung, Bearbeitung, Besprechung und Vertiefung sowie Abschluss) innerhalb der Übung stattfinden kann.


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Bartel, Paula (2019): Aufgabenorientierte Hochschullehre: Eine explorative Untersuchung zum Einsatz von Lernaufgaben in der Hochschullehre aus allgemeindidaktischer und fachdidaktischer Sicht. Dissertation. Universität Augsburg.
  • Figas, Paula et al. (2014): Man wächst mit seinen Aufgaben. Über die kompetenzorientierte Konstruktion von Lernaufgaben in der Hochschullehre am Beispiel von Software Engineering. In: Ralle, Bernd et al. (Hrsg): Lernaufgaben entwickeln, bearbeiten und überprüfen. Ergebnisse und Perspektiven fachdidaktischer Forschung. Münster: Waxmann, S. 246–249.
  • Figas, Paula; Bartel, Alexander; Hagel, Georg (2015): Übung macht den Meister? Lernaufgabentypen im Hochschulfach Software Engineering. In: Spillner, Andreas; Lichter, Horst (Hrsg.): Tagungsband des 14. Workshops ”Software Engineering im Unterricht der Hochschulen” (SEUH). Dresden, S. 21–27.
  • Figas, Paula; Hagel, Georg (2016): Merkmale hochschuldidaktischer Lernaufgaben aus Studierendensicht. In: Stefan Keller und Christian Reintjes (Hg.): Aufgaben als Schlüssel zur Kompetenz. Münster: Waxmann, S. 417-428.
  • Sailer, Maximilian; Figas, Paula (2018): Umgedrehte Hochschullehre: Eine Experimentalstudie zur Rolle von Lernvideos und aktivem Lernen im Flipped Teaching. In: Die Hochschullehre 4, S. 317–338.

Lernaufgabe: Buchstaben-Matrix

Kurzzusammenfassung:

In der Lernaufgabe „Buchstaben-Matrix“ (auch „Word Search Puzzle“ genannt) geht es darum, dass sich die Studierenden aktiv mit benötigtem Fachvokabular beschäftigen. Dies können beispielsweise die Begriffe der Themenfelder Aktivitäts- oder Klassendiagramm sein. Dadurch soll eine Festigung und Wiederholung des erlernten Stoffs stattfinden und die Studierenden in ihrem Lernprozess unterstützen.


Übersicht

Ziele:

  • Intensive Beschäftigung mit Fachvokabular.
  • Wiedererkennung von bekannten Begrifflichkeiten.
  • Festigung und Wiederholung von erlerntem Wissen.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Wiederholung & Festigung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Rätsel werden häufig in der Schulpädagogik beschrieben. Auch in der Hochschullehre können sie besonders zu Zwecken der Abwechslung und des spielerischen Lernens eingesetzt werden. Da es aus inhaltlicher Perspektive primär darum geht, Gelerntes zu festigen, kann die Buchstaben-Matrix den sogenannten Wiederholungs- und Übungsaufgaben zugeordnet werden (siehe hierzu Figas, Bartel & Hagel 2015).

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Partnerarbeit, Kleingruppenarbeit

Anzahl der Lernenden:

ab 1 Person


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

  • Lernende: Müssen entsprechendes Fachvokabular beherrschen, um die gesuchten Wörter in der „Buchstaben-Matrix“ finden zu können.
  • Lehrende: Müssen das Fachvokabular sicher beherrschen, um mögliche fachliche Rückfragen beantworten bzw. erklären zu können.

Ausstattung & Medien:

  • Es wird für die Lernaufgabe keine zusätzliche (technische) Ausstattung benötigt.

Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:
In der untenstehenden Buchstaben-Matrix sind 12 Wörter aus dem Themengebiet „Aktivitätsdiagramme“ versteckt. Finden Sie diese Wörter und markieren Sie diese!

Hinweise zur Vorbereitung:

Vorbereitung einer Buchstaben-Matrix für die Studierenden.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Ca. 60 Minuten mit Durchführung sowie Vor- und Nachbereitung.


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), da sich diese intensiv mit dem Erkennen und Wiedererkennen von Fachvokabular beschäftigen.

Grenzen und Schwächen:

Es kann vorkommen, dass Studierende mit der Thematik vertraut sind, allerdings die gesuchten Wörter in der Buchstaben-Matrix trotzdem nicht finden.


Literatur und weiterführende Hinweise

Figas, P.; Bartel, A. & Hagel, G. (2015): Übung macht den Meister? Lernaufgabentypen im Hochschulfach Software Engineering. In: Schmolitzky, A. & Hauptmann, A. S. (Hrsg.): 14. Workshop: Software Engineering im Unterricht der Hochschulen. 26.-27. Februar, S. 21-27.

Lernaufgabe: „Input-Providing Tasks“ für die Lehre des Programmierens

Kurzzusammenfassung:

Bei Input-Providing Tasks im Programmiersprachenlernen geht es darum, dass Studierende angeleitet werden Programmcode wie eine Fremdsprache zu lesen, um auf diese Weise zentrale Konzepte des Programmierens besser verstehen zu können. Die Studierenden erhalten zunächst Code und sollen beschreiben, was hierbei passiert, wobei ausdrücklich die Verwendung von Alltagssprache gewünscht wird. In einem zweiten Schritt wird der Code in logische Einheiten zerlegt (z.B. for-Schleife, Variablendeklaration und Initialisierung etc.) und mit dem nötigen Fachvokabular beschrieben. Während diesen Arbeitsschritten können sich die Studierenden untereinander in Kleingruppen austauschen, zudem bestehen Austausch- und Feedbackschleifen mit der gesamten Gruppe und dem Dozierenden.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können Programmcode lesen und verstehen.
  • Die Studierenden können das „Fachvokabular“ beim Programmieren anwenden.
  • Die Studierenden können Programmcode dokumentieren.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Informationsaneignung
  • Wiederholung & Festigung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Das Prinzip der Output-Prompting Tasks stammt aus dem Ansatz des „Task-based Programming Learnings“ (TBPL), welches in Anlehnung an das fremdsprachdidaktische Konzept des sogenannten „Task-based Language Learnings“ (TBLL) nach Willis (1996) entwickelt wurde. Die zentralen Kernelemente, welche sich im Fremdsprachenlernen als ausgesprochen effektiv erwiesen haben, wurden für den hier vorgestellten Ansatz auf das Programmiersprachenlernen übertragen (siehe Figas, Bartel & Hagel 2015; Figas et al. 2016). Mehr zum Ansatz des „Task-based Programming Learnings“ ist hier zu finden.

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Kleingruppenarbeit (3-5), Plenum

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen sehr gute Kenntnisse im Programmieren. Lernende benötigen je nach Aufgabentyp Vorkenntnisse im Bereich Programmieren.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm auf der Konsole? Geben Sie schrittweise für jede ausführbare Zeile Code an, was der Code tut:

public static void main(String[] args) { // opt. Definition der statischen Methode "main()" mit dem Rückgabetyp "void" (=keine Rückgabe) und dem Parameter "String[] args"
int a = 2; // Definition der Variable "a" vom Typ "int", Zuweisung des Werts 2 zur Variable "a"
int b = 7; // Definition der Variable "b" vom Typ "int", Zuweisung des Werts 7 zur Variable "b"
System.out.println(a+b); // Ausgabe der Summe von den Variablen a und b. Das Ergebnis der Rechnung und damit die Ausgabe auf der Konsole ist: 7
}

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Aufgaben mit geeignetem Programmcode. Vorbereiten von einem Lösungsvorschlag, in welchem der Programmcode ordentlich und präzise dokumentiert ist.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 55 Minuten


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), es unterstützt die Kommunikation und Interaktion zwischen den Studierenden.

Grenzen und Schwächen:

Vergleichsweise zeitaufwändig

Sonstige Hinweise:

Das hier beschriebene Lehr-Lern-Arrangement beschreibt die Version Input-Providing, was darauf abzielt, dass die Studierenden lesen und verstehen. Das gleiche Arrangement existiert auch für die Output-Prompting-Variante, in welcher es darum geht, dass die Studierenden eigenen Programmcode schreiben. Diese beiden Verfahren eignen sich zur kombinierten und gestaffelten Anwendung (beispielsweise in einer ersten Stunde Input-Providing, in einer zweiten Output-Prompting).


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Figas, P; Bartel, A; Ebert, M; Müller-Amthor, M; Weilemann, E; Brune, P; Hagel, G. (2016): Learning Programming Languages through Input-Providing Tasks. IEEE: Global Engineering Education Conference EDUCON, Abu Dhabi, S. 419-424.
  • Figas, P.; Bartel, A.; Hagel, G. (2015): Task-based Programming Learning in Higher Education, In: Global Engineering Education Conference (EDUCON), Tallinn, IEEE (S. 634- 639).
  • Willis, J. (1996): A Framework for task-based learning. Longman: Harlow and Essex.

Lernaufgabe: „Output-Prompting Tasks“ für die Lehre des Programmierens

Kurzzusammenfassung:

Bei Output-Prompting Tasks geht es darum, dass Studierende über das Schrittweise Schreiben von Programmcode Konzepte des Programmierens besser verstehen. Die Studierenden erhalten zunächst Anforderungen und überlegen in „Alltagssprache“ / Pseudocode, wie das Programm aussehen könnte. In einen zweiten Schritt wird der Pseudocode in „richtigen Code“ übertragen. Während diesen Arbeitsschritten können sich die Studierenden untereinander in Kleingruppen austauschen, zudem bestehen Austausch- und Feedbackschleifen mit der gesamten Gruppe und dem Dozierenden.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können Programmcode schreiben.
  • Die Studierenden können das „Fachvokabular“ beim Programmieren anwenden.

Didaktische Funktion(en):

  • Wiederholung & Festigung
  • Transfer & Anwendung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Das Prinzip der Output-Prompting Tasks stammt aus dem Ansatz des „Task-based Programming Learnings“ (TBPL), welches in Anlehnung an das fremdsprachdidaktische Konzept des sogenannten „Task-based Language Learnings“ (TBLL) nach Willis (1996) entwickelt wurde. Die zentralen Kernelemente, welche sich im Fremdsprachenlernen als ausgesprochen effektiv erwiesen haben, wurden für den hier vorgestellten Ansatz auf das Programmiersprachenlernen übertragen (siehe Figas, Bartel & Hagel 2015; Figas et al. 2016). Mehr zum Ansatz des „Task-based Programming Learnings“ ist hier zu finden.

Sozialform(en):

Partnerarbeit, Kleingruppenarbeit (3-5), Großgruppenarbeit (ab 6), Plenum

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen sehr gute Kenntnisse im Programmieren. Lernende benötigen je nach Aufgabentyp Vorkenntnisse im Bereich Programmieren.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:

Schreiben Sie eine Methode welche die folgende Ausgabe auf Konsole schreibt:
5
55
555
33
3  

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Aufgaben mit geeignetem Programmcode. Vorbereiten von einem Lösungsvorschlag.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 55 Minuten


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), es unterstützt die Kommunikation und Interaktion zwischen den Studierenden.

Grenzen und Schwächen:

Vergleichsweise zeitaufwängig

Sonstige Hinweise:

Das hier beschriebene Lehr-Lern-Arrangement beschreibt die Version Output-Prompting, wo es darum geht, dass die Studiereden eigenen Programmcode schreiben. Das gleiche Lehr-Lern-Arrangement existiert auch für die Input-Providing-Variante, in welcher es darum geht, dass die Studierenden lesen und verstehen. Diese beiden Verfahren eignen sich zur kombinierten und gestaffelten Anwendung (beispielsweise in einer ersten Stunde Input-Providing, in einer zweiten Output-Prompting).


Literatur und weiterführende Hinweise

Figas, P.; Bartel, A.; Hagel, G. (2015): Task-based Programming Learning in Higher Education, In: Global Engineering Education Conference (EDUCON), Tallinn, IEEE (S. 634- 639).

Lernaufgabe: Schüttelwortliste

Kurzzusammenfassung:

In der Lernaufgabe „Schüttelwortliste“ geht es darum, dass sich die Studierenden aktiv mit themengebundenem Fachvokabular (beispielsweise Notationen in der UML) beschäftigen. Dadurch soll erreicht werden, dass sich die Studierenden sowohl mit den Begrifflichkeiten vertraut machen als auch eine Festigung von erlerntem Wissen entsteht.


Übersicht

Ziele:

  • Intensive Beschäftigung mit themengebundenem Fachvokabular.
  • Festigung und Wiederholung von erlerntem Wissen.
  • Ein Nachdenken über das geläufige Fachvokabular wird angeregt.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Wiederholung & Festigung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Schüttelwörter und Rätsel werden häufig in der Schulpädagogik beschrieben. Auch in der Hochschullehre können sie besonders zu Zwecken der Abwechslung und des spielerischen Lernens eingesetzt werden. Da es aus inhaltlicher Perspektive primär darum geht, Gelerntes zu festigen,  können sie den sogenannten Wiederholungs- und Übungsaufgaben zugeordnet werden (siehe hierzu Figas, Bartel & Hagel 2015).

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Partnerarbeit, Kleingruppen

Anzahl der Lernenden:

ab 1 Person


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

  • Lernende: Müssen entsprechendes Fachvokabular beherrschen, um die gesuchten Wörter erkennen zu können.
  • Lehrenden: Müssen das Fachvokabular absolut sicher beherrschen, um mögliche fachliche Rückfragen beantworten bzw. erklären zu können.

Ausstattung & Medien:

  • Es wird für die Lernaufgabe keine zusätzliche (technische) Ausstattung benötigt.

Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:
Die Festplatte des Professors ist herunter gefallen, wobei einige Wörter aus dem Skript durcheinander gekommen sind. Helfen Sie dem Professor und bringen Sie die Buchstaben wieder in die richtige Reihenfolge! Die eingekreisten Buchstaben ergeben ein Lösungswort, das Ihnen als Prüfsumme dient.

Hinweise zur Vorbereitung: Konzeption von Aufgaben mit geeigneten Schüttelwörtern. Vorbereitung eines Übungsblattes für die Studierenden.

Hinweise zur Nachbereitung: Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Abhängig von der Komplexität und Anzahl der Schüttelwörter.


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), da diese sich intensiv mit dem Fachvokabular und den dahinterstehenden Konzepten beschäftigen

Grenzen und Schwächen:

Nicht alle Studierenden kommen mit dieser Art der Lernaufgabe zurecht. Beispielsweise kann es vorkommen, dass Studierende mit der Thematik vertraut sind, allerdings die Schüttelwörter trotzdem nicht erkennen.


Literatur und weiterführende Hinweise

Figas, P.; Bartel, A. & Hagel, G. (2015): Übung macht den Meister? Lernaufgabentypen im Hochschulfach Software Engineering. In: Schmolitzky, A. & Hauptmann, A. S. (Hrsg.): 14. Workshop: Software Engineering im Unterricht der Hochschulen. 26.-27. Februar, S. 21-27.

Requirements Engineering im virtuellen Raum

Kurzzusammenfassung:

In diesem Lehr Lern Arrangement wird ein rollenspielartiges Lehrkonzept vorgestellt, welches ein Virtual-Reality Szenario (VR) zur Verbesserung eines akademischen Software-Engineering-Kurses am Beispiel des Requirements Engineering beschreibt. Es wird ein virtueller Raum vorgestellt, in dem mögliche Kunden sitzen, die Anforderungen an eine Software haben. Außerdem sind dort Hilfsmittel platziert, die dabei helfen sollen Anforderungen aufzustellen.


Übersicht

Ziele:

  • Bereitstellung eines „realen“ Szenarios im Rahmen von VR
  • Studenten sollen theoretisch erworbenes Wissen anwenden
  • Studenten sollen mehr fürs Lernen motiviert werden

Didaktische Funktion(en):

  • Anwendung von theoretischem Wissen zur Erhebung von Anforderungen
  • Transfer & Anwendung
  • Rückmeldung & Feedback

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Sozialform(en):

Einzelarbeit

Anzahl der Lernenden:

1 Person


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson muss eine VR Brille bedienen können und entsprechende Kenntnisse über VR und Requirements Engineering besitzen

Ausstattung & Medien:

  • VR Klassenzimmer
  • HTC Vive

Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung – Nicht-kommerziell – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.

Abbildung 1: Darstellung einer Aufgabe
Abbildung 2: Darstellung eines Hilfsmittels

Beispielaufgabe:

  • Beispiel-Anfangsaufgabe: „Sehen Sie sich das folgende Video über ein Projekttreffen an. Nennen Sie alle möglichen Personen, die ein Interesse an dem Projekt haben, und definieren Sie ihre Interessen“.
  • Beispiel-Konsoliderungsaufgabe: „Lesen Sie den Abschnitt über Requirements Engineering aus Sommerville und identifizieren Sie die wichtigsten Schritte“.
  • Beispiel-Übungsaufgabe: „Nennen Sie fünf Qualitätskriterien für Anforderungen.“
  • Beispiel-Anwendungsaufgaben: „Gehen Sie in Besprechungsraum 2. Fünf Kunden warten auf Sie, um ihre Wünsche für ihre neue Software zu erläutern. Es ist Ihre Aufgabe, alle Anforderungen zu extrahieren und dem Requirements Engineering Prozess zu folgen“.
  • Beispiel-Problemlöseaufgabe: „Gehen Sie zum Besprechungsraum 3. In diesem Raum wartet ein Kunde auf Sie. Er behauptet, dass sein Produkt nicht wie vorgesehen funktioniert. Leiten Sie mögliche Probleme mit den Anforderungen ab und erklären Sie diese Ihrem Kunden.“
  • Beispiel-Evaluationsaufgabe: „Lesen Sie die bereitgestellten Fallstudien zu den Prozessen des Requirements Engineering in zwei industriellen Softwareprojekten. Vergleichen Sie die beiden Fälle: Diskutieren und bewerten Sie sie hinsichtlich ihrer Ansätze und Ergebnisse“.

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Lernaufgaben, welche für VR Umwelt besonders geeignet sind.

Hinweise zur Nachbereitung:

Keine

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 90 Minuten


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

  • Lernen findet Ortsunabhängig statt wegen VR
  • Motivation der Studierenden
  • Alternative zum klassischen Unterrichten
  • Lernen findet in einem realitätsnahem Umfeld statt

Grenzen und Schwächen:

Die Einbettung von VR-Räumen in den Lehrkontext ist sehr aufwändig. Neben der Konzeption und Umsetzung des Settings, wird Platz und Infrastruktur benötigt. Im Gegensatz zu AR muss für VR der virtuelle Raum durch Stützen aufgespannt werden, es wird entsprechender freier Raum benötigt.


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Hagel,G. Müller-Amthor, M. Landes, D. and  Sedelmaier, Y. (2018): “Involving customers in requirements engineering education: Mind the goals!”. in: Proceedings of the 3rd European Conference of Software Engineering Education – ECSEE18, S. . 113–121, ACM Press.
  • Brabrand, C., & Dahl, B. (2007): Constructive alignment and the SOLO taxonomy: a comparative study of university competences in computer science vs. mathematics. Seventh Baltic Sea Conference on Computing Education Research Koli Calling 2007, 88, S. 3–17.
  • Müller, L., Jahn, S., Reuter, R., & Mottok, J. (2018): A Task Design Concept for a Virtual Classroom for Requirements Engineering Education. In L. G. Chova, A. L. Martínez, & I. C. Torres (Hrsg.), ICERI2018 Proceedings (Bd. 1, S. 911–920). Sevilla: IATED Academy.

Task-based Programming Learning

Kurzzusammenfassung:

Beim Task-based Programming Learning (TBPL), welches in Anlehnung an das fremdsprachdidaktiktische Konzept des sogenannten „Task-based Language Learnings“ entwickelt wurde, geht es darum, dass zentrale Kompetenzen zum Beherrschen einer Programmiersprache ähnlich wie eine Fremdsprache erworben werden. In folgender Beschreibung wird ein Überblick über zentrale Konzepte gegeben.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können Programmcode lesen und verstehen.
  • Die Studierenden können Programmcode schreiben.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Informationsaneignung
  • Wiederholung & Festigung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Task-based Programming Learning (TBPL) wurde in Anlehnung an das fremdsprachdidaktiktische Konzept des sogenannten „Task-based Language Learnings“ nach Willis (1996) entwickelt. In dem Ansatz von Willis werden für das Fremdsprachenlernen zwei relevante Aufgabenformen unterschieden: „Output-Prompting“ (Schreiben und Sprechen) sowie „Input-Providing“ (Lesen und Hören). Zudem wird unterschieden zwischen einer sogenannten „Meaningful Interaction“, bei welcher der Fokus auf dem allgemeinen Verständnis liegt, und einer „Formful Interaction“, bei welcher der Fokus bei syntaktischer Korrektheit liegt. Darüber hinaus wird der Aufgabenprozess in die Phasen Pre-Task, While-Task und Post-Task unterteilt (diese Phasen werden später im Ablauf näher beschrieben). Diese Kernelemente, welche sich im Fremdsprachenlernen als ausgesprochen effektiv erwiesen haben, wurden für den hier vorgestellten Ansatz auf das Programmiersprachenlernen übertragen (siehe Figas, Bartel & Hagel 2015; Figas et al. 2016).

Sozialform(en):

Kleingruppenarbeit und Plenum

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen sehr gute Kenntnisse im Programmieren. Lernende benötigen je nach Aufgabentyp Vorkenntnisse im Bereich Programmieren.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispiele für Output-Prompting Tasks und Input-Providing Tasks sind hier beschrieben:

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Aufgaben, Vorbereiten von einem Lösungsvorschlag.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: unterschiedlich je nach Ausführung


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen), es unterstützt die Kommunikation und Interaktion zwischen den Studierenden.

Grenzen und Schwächen:

Vergleichsweise zeitaufwängig


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Figas, P; Bartel, A; Ebert, M; Müller-Amthor, M; Weilemann, E; Brune, P; Hagel, G. (2016): Learning Programming Languages through Input-Providing Tasks. IEEE: Global Engineering Education Conference EDUCON, Abu Dhabi, S. 419-424.
  • Figas, P.; Bartel, A.; Hagel, G. (2015): Task-based Programming Learning in Higher Education, In: Global Engineering Education Conference (EDUCON), Tallinn, IEEE (S. 634- 639).
  • Willis, J. (1996): A Framework for task-based learning. Longman: Harlow and Essex.